Дизайн листового металла - это искусство, которое проникает во многие различные отрасли промышленности за его прочность и долговечность. В отличие от пластика, из листового металла можно сделать долговечный продукт, который выдерживает тепло и нагрузки, а также защищает более хрупкие детали. Среди прочего, он очень часто используется в качестве корпуса для электроники.
Листовой металл — металл в форме листов и широкиx листовыx полос, изготавливаемый прокаткой, реже — ковкой. Он может быть изготовлен из различных видов металлов, включая алюминий, латунь, медь, сталь, олово, никель и титан. Золото, серебро и даже платина также входят в состав листового металла для декоративных изделий. Проектирование изделий из листового металла имеет свои ограничения, но работа с этим конструкционным материалом имеет столько преимуществ, что они перевешивают недостатки. Например, все детали из листового металла должны начинаться с плоской детали. Окончательный вид продукта достигается за счет сгибания, резки или сварки, клепки если это необходимо для достижения окончательной формы.
Изделия из листового металла используются во многих областях:
- Автомобильный дизайн;
- Воздухоплавательные конструкции;
- Морской дизайн;
- Проектирование транспортных систем;
- Медицинское оборудование и продукты;
- Приборостроение;
- Системы отопления и охлаждения;
- Дизайн мебели;
- Еда и посуда;
- Архитектура и строительство;
- Телекоммуникационная система;
- Конструкции корпусов машин.
Машиностроение, строительная область, автомобильная промышленность и другие производственные сферы испытывают постоянную необходимость в высококачественных металлических листовых изделиях, которые соответствовали бы современным требованиям. Изготовлением деталей из листового металла по чертежам, как правило, занимаются предприятия по металлообработке.
С помощью компьютерного числового программного управления (ЧПУ) на специальных станках, листовому металлу можно придать различную форму и стиль, который будет соответствовать вашим требованиям. Материал можно отрезать, согнуть, пробить, просверлить, сформировать любую форму по вашему желанию.
Если конечный продукт состоит более чем из одной детали металлического листа, то различные части можно соединять совместно, используя несколько различных методов которые не испортят материал.
В зависимости от размера и объема проекта, проектировщик может рассчитать и спроектировать наилучший способ соединения различных частей листового металла вместе. Это может быть использование винтов, заклепок или клеев, или может потребоваться сварить, спаять, закрепить или сложить вместе. Дизайнер выберет оптимальный метод в зависимости от того, как используется продукт и учитывая толщину и марку листового материала.
Важные критерии при проектировании детали.
Эскизы по-прежнему используются в индустрии листового дизайна для простых деталей. Многие инженеры начинают с чернового наброска продукта вручную, прежде чем переходить на САПР. Но когда дело доходит до современного моделирования продукта, наброски уже никуда не годятся.
САПР открыло эру профессионального дизайна, который настолько гибок, быстр и полезен, что его больше нельзя игнорировать. Избегать использования CAD в настоящее время - все равно что плыть против течения, и поэтому стремящееся к прибыли предприятие не может позволить себе упустить преимущества САПР.
Варианты оформления изделия металлического листа бесконечны. Но нельзя в проектировании опираться на одно только визуальное предпочтение. Существенное ограничение в выборе дизайна вносит такое понятие как технологичность и этим критерием нельзя пренебрегать. Грамотный и опытный дизайнер всегда выберет наиболее оптимальный вариант и создаст развертку для любого типа листового металла. Конечный продукт будет работать именно так, как вы хотите, и иметь заявленный вид и форму.
В САПР КОМПАС-3D возможно моделирование деталей, получаемых из листового материала с помощью гибки. Команды, предназначенные для работы с листовыми телами, расположены в меню Операции, а кнопки для их вызова находятся на панели Элементы листового тела. Следует отметить, что команды по работе с элементами листового тела в САПР Компас 3D реализованы достаточно удачно и наглядно, являются простыми в управлении. Создание простых форм и деталей занимает секунды. Однако самый большой выигрыш связан с более сложными деталями. Например, одним щелчком мыши можно создать развертку сложной гнутой детали из листового металла.
В то же время вносить изменения очень просто. Или создание новых моделей листовых деталей на основе предыдущих. Вы можете просто повторно использовать 3D-модель и добавить необходимые функции для создания аналогичной, но уникальной детали за гораздо меньшее время.
Такая функция, как проверка пересечений (которая также входит в наш список инженерного пакета) для 3D-моделей, помогает разработчику проверить наличие пересечений между одной или несколькими частями.
Проектирование деталей из листового металла - это сложный процесс, который может быть реализован только при наличии соответствующей квалификации специалиста. Дизайнер должен иметь глубокое понимание того, как деталь работает и какие свойства имеет материал, чтобы данные характеристики были учтены на этапе проектирования, чтобы деталь или изделие в целом могло выполнять заданные функции в течение заданного срока службы, нужно произвести множество расчетов перед изготовлением деталей. Среди них расчет прочности и силовых нагрузок. Для этого определяется номинальная нагрузка (либо максимальная, либо наиболее длительно действующая) и переменные рабочие нагрузки. Работоспособность деталей определяется такими параметрами как прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость. В соответствии со всеми произведенными расчетами определяется материал изделия и его форма.
У листовых моделей есть одна очень интересная возможность: поскольку большинство элементов модели получено с помощью гибки, то саму деталь можно разогнуть, то есть получить модель листа, из которого деталь изготовлялась (так называемую развертку). Детальные чертежи конструкции металлического листа имеют очень специфические требования, обычно 2 комплекта конструктивных спецификаций. Один набор чертежа должен быть создан для продукта, когда он все еще плоский, а другой набор необходим для продукта после того, как весь листовой металл был спроектирован и собран должным образом.
Чертежи деталей очень похожи на чертежи для дома (развертки стен) или сложные конструкции оригами, с множеством слоистых размеров. При создании чертежей листового металла дизайнеры должны помнить об физических ограничениях того или иного материала и о том, как он может быть трансформирован в различные формы.
DXF файл для лазерной резки металла должен иметь ряд обязательных требований:
- Удалите все, что не нужно. Осевые и линии гибки не связаны с обрезкой, но будут рассматриваться как линии реза в программе, это приведет к браку.
- Масштаб файла для резки (dxf) должен быть СТРОГО 1:1
Основные ошибки контура развертки представлены на картинке. - Разрыв в контуре не допустим. Все должно быть связано воедино.
- Минимальный диаметр отверстия а также место между разрезами должны быть больше или равны толщине листа металла. Минимальный внутренний радиус реза составляет 1/10 толщины.
- Для понимания из какого металла и какой толщины должна быть вырезана деталь необходимо правильно назвать файл. В названии файла необходимо указать обозначение, наименование, толщину, марку материала.
- Если деталь с гибкой к файлу необходимо прикрепить чертеж в pdf или jpg формате с тем же обозначением и наименованием, что и dxf файл.
Помните о производственном процессе. В САПР можно сделать практически все, что нужно. В действительности изготовление деталей может оказаться трудным или даже невозможным. Всегда проектируйте свои детали с учетом производственного процесса, убедитесь, что возможно изготовить вашу конструкцию с имеющимися инструментами для листогибочных прессов.
Наличие 3D-моделей для сопровождения чертежей может упростить понимание даже самых сложных чертежей. Это невозможно сделать на физических эскизах, поскольку для получения общего представления потребуется как минимум три эскиза (главный вид, вертикальная проекция и вид сбоку). Другие виды, такие как изометрические изображения или виды в разрезе, также могут присутствовать на чертеже.
Хотя САПР Компас 3D прекрасно способен отображать вышеуказанные виды продукта, ничто не сравнится с возможностью поэкспериментировать с продуктом в виртуальном пространстве, чтобы понять его точную конфигурацию. Многие современные мастерские сегодня используют эту возможность, предоставляя операторам станков и сборщикам планшет для облегчения работы.
Модели САПР также упрощают для дизайнеров демонстрацию своего продукта из листового металла коллегам-дизайнерам, а также непрофессионалам, не имеющим инженерного образования.
Характеристики металлического листа и 2D проектирование.
Листовой металл, хоть и является твердым и прочный материалом, он все же имеет структурные ограничения.
Когда металлический лист согнут, внутренняя створка будет сжатой, а наружная створка материала растянута. Если материал сложить или согнуть слишком сильно, он потеряет часть своей прочности, в результате чего металл станет хрупким и непригодным для использования.
Это также может произойти, если слишком много секций материала вырезаны для функциональности или эстетических особенностей. Как и удаление структурной балки в вашем доме, вырезание слишком больших участков материала может снизить предел прочности металла и сделать его слабее.
Когда листовой металл используется в электрооборудовании или других инструментах, которые сильно нагреваются, дизайнеры должны думать о дополнительной нагрузке, которую это накладывает на материал. В этих случаях проектировщик добавит функции в технические характеристики конструкции, чтобы тепло можно было вентилировать вдали от металла. Таким образом, металл не будет перегреваться и плавиться или терять свою прочность и долговечность.
Дизайнеры-эксперты, используя современные технологии проектирования 2D и 3D CAD, работают не только в рамках стандартов листового металла, но и, самое главное, в рамках ваших стандартов. Они найдут способ сделать вашу проектную работу без потери прочности, за которую "отвечает" именно листовой металл.
Они понимают, как максимально эффективно использовать характеристики материала, когда дело доходит до производства, и не создадут концепцию дизайна, который выходит за рамки реальных возможностей листового металла. Вместо этого они работают с проверенными в отрасли методами, чтобы создать дизайн, который не ухудшает физические свойства материала детали.
С точки зрения тепловой вентиляции, упомянутой выше, дизайнер может создать вентиляционные вырезы, которые выходят за рамки стандартной формы дырокола.
Таким образом, материал используется эффективно и сохраняет свою структурную целостность, но он также хорошо выглядит в глазах клиентов, которые его используют.
Опыт САПР инженеров для достижения идеальных характеристик.
Если структурная целостность более важна для вас, чем современный внешний вид, индустриальный дизайнер "выжмет" из материала все его преимущества и создаст такой продукт, который будет отличаться повышенным качеством и долговечностью.
Дизайнеры, работающие с листовым металлом помогут вам выбрать лучшие материалы для продукта, который вы хотите создать, и дадут вам спецификации дизайна для него в любой форме, которую вы затребуете. При выборе материала важнее всего сфокусироваться на прочности, устойчивости к коррозии, процессе сборки и затратах. Это основные критерии.
Выбор правильного материала для проекта может иметь большое значение и в конечном счете определяет качество готового изделия. Если ваш дизайн продукта требует, чтобы материал был сложен несколько раз, есть определенные марки листового металла, которые могут справиться с такой конструктивной особенностью лучше, чем другие и это следует брать во внимание. Но не волнуйтесь, если вы не специалист по листовому металлу. Опытный дизайнер посоветует вам подходящий материал.
Чертеж необходим, чтобы разработать технологическую карту изготовления, в которой описаны операции и последовательность действий. Поэтому правильно подготовленный чертеж играет решающую роль, будет ли изделие отвечать необходимым параметрам и использоваться по назначению или это будет просто испорченный кусок материала со всеми вытекающими последствиями.
Чтобы получить наилучший дизайн детали из листового металла, держите своего дизайнера в курсе, какие инструменты или методы изготовления вы используете для производства изделия. Если дизайнер знает, как вы планируете производить продукт, который он разрабатывает, тогда это не только упростит работу, но и исключит форс-мажорные ситуации. Существует очень много различных инструментов, которые можно использовать для придания формы, резки и сгибания листового металла, поэтому, прежде чем вы позволите своему дизайнеру работать над проектом, обязательно расскажите ему все возможности которыми обладает или есть доступ у производства. Имея достоверную и полную информацию, дизайнер обязательно оправдает ваши ожидания и создаст совершенный продукт!
На данный момент на территории СНГ осталось не так много конструкторских бюро, и в основном они сконцентрированы вокруг крупных машиностроительных предприятий и работают "под них". И если вы не собираетесь заказывать на таком предприятии более 1000 единиц продукции, то вряд ли они будут заинтересованы в сотрудничестве с вами. Либо за услуги разработки конструкторской документации получите стоимость, в которую будут включены 400 % накладных расходов. Также не следует забывать о том, что в больших организациях присутствует весьма неповоротливый бюрократический аппарат. Даже внесение небольших доработок может вылиться в приличные временные затраты, это сегодняшняя реальность, с которой приходится считаться.
Какие услуги по изготовлению чертежей листовых деталей на заказ я оказываю?
- Создание чертежей согласно ТЗ (техническому заданию) Правильно составленное техническое задание - это половина дела. Отправьте его мне. После согласования цены, сроков и внесения предоплаты я приступлю к изготовлению чертежей. На выходе вы получите полный комплект документации, необходимой для воплощения спроектированного изделия в металле. Если составление ТЗ вызывает затрудение, я также смогу помочь.
- Изготовление чертежей по уже существующей детали Допустим, у вас есть готовая деталь, но нет на нее чертежа. Я могу выехать к вам, снять необходимые замеры и создать требуемый чертеж.
- Изготовление чертежей по вашему эскизу Бывает, что какое-либо изделие создается "на коленке", по эскизу, нарисованному от руки. Но внедрение его в серийное производство требует наличие правильно оформленного чертежа. В этом случае я также могу вам помочь.
- Проверка (доработка) чертежей. Нормоконтроль. Эта услуга может понадобиться, если у вас есть комплект документации, но вы не уверены в его правильности, либо он требует некоторой доработки в соответствии с вашими требованиями либо в связи с изменившимися условиями изготовления. Приведем пример. Есть чертеж питателя, который раньше изготовлялся литьем. А вам нужны переработанные чертежи, чтобы сделать его сварным. Или по чертежам, которые у вас есть на руках, изделие никогда не изготовлялось.
Мои чертежи листовых деталей, не похожи на другие:
- Удерживаю стоимость чертежей на достаточно низком уровне, поскольку основная нагрузка при их создании ложится на проектирование 3d модели, а дальнейшая генерация и оформление чертежей занимает всего 10% трудозатрат. Вы платите за разработку 3d модели, а стоимость изготовления чертежей формируется только на основании необходимости их оформления по требованиям ГОСТ. Впоследствии, я могу создать для Вас неограниченное число чертежей любых деталей, элементов, разрезов, видов и т.п. в считанные часы;
- Работая с моими чертежами, Вы никогда не столкнетесь с проблемами при сборке конечного изделия. Детали, собранные в 3d, по законам физики не могут не подойти друг к другу после производства;
- Опыт, 12 глет работаю на рынке, предоставляя услуги в удаленном режиме. За этот период я отработал действительно эффективную схему коммуникации с клиентом, которая позволяет тех. специалисту вести работы только на основании эскизов, фотографий, Ваших замеров и др. материалов без непосредственного контакта с изделием;
- Ориентируюсь на малый и средний бизнес, поскольку считаю его наиболее перспективным, новаторским и динамично реагирующим на изменения рынка. Я вижу в представителях таких компаний не клиентов, я вижу долгосрочных партнеров.
Стоимость и сроки выполнения данных услуг зависят от объема работ и оговариваются отдельно. При необходимости изготовленные чертежи могут быть конвертированы в любой удобный для просмотра и печати формат изображения, например, JPEG, PDF.
Вы увлеклись нашей статьей? Мы рады, что наш контент вызывает интерес! Что же дальше?
1.👉Подписывайтесь на канал «Личный блог инженера Павла Самуты» - inzhener_konstruktor, чтобы получать уникальный контент, который будет удивлять и вдохновлять вас.
2.💬Высказывайте свое мнение и обсуждайте важные вопросы с другими читателями в комментариях под статьей.
3.❤️Поддерживайте нас и помогайте продвигаться - ставьте лайк, чтобы показать, что вам нравится наш контент.
4.📢Рассказывайте о нашем контенте друзьям и знакомым, чтобы наша аудитория стала еще больше и мы могли создавать еще больше интересного контента.
✅Мы ценим каждого читателя и готовы создавать еще больше уникального контента, который будет отвечать вашим запросам. Подписывайтесь и следите за новостями, чтобы не пропустить ничего интересного! Вместе мы сможем достичь большего!